MEG-Experiment: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 25. April 2021, 09:32 Uhr

MEG (englisch: {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)) war ein Experiment der Teilchenphysik am Paul Scherrer Institut, das nach dem Zerfall eines Myons in ein Positron und ein Photon sucht:

\mu ^{+}\to e^{+}\gamma

Dieser Zerfall ist im Standardmodell der Teilchenphysik extrem unwahrscheinlich, da die Leptonenzahl geändert wird. In mehreren neuen Theorien, insbesondere Supersymmetrie, ist dieser Zerfall deutlich häufiger.^[1] MEG untersuchte Myonzerfälle von 2008 bis 2013, eine verbesserte Version des Experiments zur Erhöhung der Präzision ist geplant (s. u.).

MEG nutzte einen Myonenstrahl mit 30 Millionen Myonen pro Sekunde, der ein Kunststofftarget traf. Die Myonrate war ein Kompromiss zwischen einer hohen Zahl an untersuchten Zerfällen und dem Untergrund von mehreren nahezu gleichzeitigen Zerfällen. Der untersuchte Zerfallskanal erzeugt ein Positron und ein Photon, die beide mit einer Energie von 52,8 MeV davonfliegen, aber in genau entgegengesetzte Richtungen. Eine Driftkammer in einem magnetischen Feld wurde genutzt, um die Energie des Positrons zu messen, ein Szintillator aus flüssigem Xenon mit Photomultipliern maß die Energie des Photons.

Im Mai 2016 veröffentlichten die Forscher mit einer Analyse des gesamten Datensatzes die bislang beste Obergrenze für die Zerfallswahrscheinlichkeit:^[2]

\mathrm {B} <4{,}2\cdot 10^{-13}

.

Dies ist um einen Faktor 30 besser als die vorherige Obergrenze des MEGA-Experiments.^[3]

2014 wurden Pläne für einen verbesserten Detektor MEG-II vorgestellt. Dieser soll den Zerfall nachweisen, falls er häufig genug stattfindet, oder die Obergrenze der Zerfallswahrscheinlichkeit um einen weiteren Faktor 10 verbessern. Die Datennahme sollte 2016 beginnen,^[4] verzögerte sich aber.

Siehe auch

Mu3e

Weblinks

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Einzelnachweise

↑ MEG goes in search of the forbidden. 24. Juni 2004, abgerufen am 13. Juni 2015 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
↑ MEG-Kollaboration: Search for the Lepton Flavour Violating Decay μ+ → e+γ with the Full Dataset of the MEG Experiment, arxiv:1605.05081 (englisch).
↑ M. L. Brooks et al. (MEGA Collaboration): New Limit for the Lepton-Family-Number Nonconserving Decay μ+→e+γ. In: PRL 83, 1521. 23. August 1999, doi:10.1103/PhysRevLett.83.1521, arxiv:hep-ex/9905013, bibcode:1999PhRvL..83.1521B.
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[1] MEG goes in search of the forbidden. 24. Juni 2004, abgerufen am 13. Juni 2015 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).

[2] MEG-Kollaboration: Search for the Lepton Flavour Violating Decay μ+ → e+γ with the Full Dataset of the MEG Experiment, arxiv:1605.05081 (englisch).

[3] M. L. Brooks et al. (MEGA Collaboration): New Limit for the Lepton-Family-Number Nonconserving Decay μ+→e+γ. In: PRL 83, 1521. 23. August 1999, doi:10.1103/PhysRevLett.83.1521, arxiv:hep-ex/9905013, bibcode:1999PhRvL..83.1521B.

[MEG2-4] ↑

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-'''MEG''' (englisch: {{lang|en|Mu to E Gamma}}) war ein Experiment der [[Teilchenphysik]] am [[Paul Scherrer Institut]], das nach dem Zerfall eines [[Myon]]s in ein [[Positron]] und ein [[Photon]] sucht. Dieser Zerfall ist im [[Standardmodell|Standardmodell der Teilchenphysik]] extrem unwahrscheinlich, da die [[Leptonenzahl]] geändert wird. In mehreren neuen Theorien, insbesondere [[Supersymmetrie]], ist dieser Zerfall deutlich häufiger.<ref>{{Internetquelle|url=http://cerncourier.com/cws/article/cern/29118 |titel=MEG goes in search of the forbidden|sprache=en|datum=2004-06-24|zugriff=2015-06-13}}</ref> MEG untersuchte Myonzerfälle von 2008 bis 2013, eine verbesserte Version des Experiments zur Erhöhung der Präzision ist geplant.
+'''MEG''' (englisch: ''{{lang|en|Mu to E Gamma}}'') war ein Experiment der [[Teilchenphysik]] am [[Paul Scherrer Institut]], das nach dem Zerfall eines [[Myon]]s in ein [[Positron]] und ein [[Photon]] sucht:
-MEG nutzte einen Myonenstrahl mit 30 Millionen Myonen pro Sekunde, der ein Plastik[[Target (Physik)|target]] traf. Die Myonrate war ein Kompromiss zwischen einer hohen Zahl an untersuchten Zerfällen und dem [[Rauschen (Physik)|Untergrund]] von mehreren nahezu gleichzeitigen Zerfällen. Der untersuchte [[Zerfallskanal]] erzeugt ein Positron und ein Photon, die beide mit einer Energie von 52,8 [[Elektronenvolt|MeV]] aber in genau entgegengesetzte Richtungen davonfliegen. Ein [[Szintillator]] aus flüssigem [[Xenon]] mit [[Photomultiplier]]n maß die Energie des Photons, eine [[Driftkammer]] in einem magnetischen Feld wurde genutzt, um die Energie des Positrons zu messen.
+:<math>\mu^+ \to e^+ \gamma</math>
-Im Mai 2016 veröffentlichten die Forscher mit einer Analyse des gesamten Datensatzes die bislang beste Obergrenze für die [[Zerfallswahrscheinlichkeit]]:<ref>MEG-Kollaboration: ''Search for the Lepton Flavour Violating Decay μ+ → e+γ with the Full Dataset of the MEG Experiment'', {{arxiv|1605.05081}} (englisch).</ref> <math>\Beta ( \mu^+ \to e^+ \gamma) < 4{,}2 \cdot 10^{-13}</math>. Dies ist um einen Faktor von 30 besser als die vorherige Obergrenze des [[MEGA-Experiment|MEGA-Experiments]].<ref>{{Cite journal|url = |title = New Limit for the Lepton-Family-Number Nonconserving Decay μ+→e+γ|last = M. L. Brooks et al. (MEGA Collaboration)|first = |date = 23. August 1999|journal = PRL 83, 1521|accessdate = 13. Juni 2015 |doi = 10.1103/PhysRevLett.83.1521|pmid = |arxiv = hep-ex/9905013 |bibcode = 1999PhRvL..83.1521B }}</ref>
+Dieser Zerfall ist im [[Standardmodell]] der Teilchenphysik extrem unwahrscheinlich, da die [[Leptonenzahl]] geändert wird. In mehreren neuen Theorien, insbesondere [[Supersymmetrie]], ist dieser Zerfall deutlich häufiger.<ref>{{Internetquelle |url=http://cerncourier.com/cws/article/cern/29118 |titel=MEG goes in search of the forbidden |datum=2004-06-24 |abruf=2015-06-13 |sprache=en}}</ref> MEG untersuchte Myonzerfälle von 2008 bis 2013, eine verbesserte Version des Experiments zur Erhöhung der Präzision ist geplant (s.&nbsp;u.).
-wurden Pläne für einen verbesserten Detektor MEG-II vorgestellt. Dieser soll den Zerfall nachweisen, falls er häufig genug stattfindet, oder die Obergrenze der Zerfallswahrscheinlichkeit um einen weiteren Faktor 10 verbessern. Die Datennahme sollte 2016 beginnen,<ref name="MEG2">{{Literatur|arxiv=1410.4705v1|Autor=MEG-Kollaboration|Sprache=en|Titel=Latest results of MEG and status of MEG-II|Jahr=2014-10-17}}</ref> verzögerte sich aber.
+MEG nutzte einen Myonenstrahl mit 30&nbsp;Millionen Myonen pro Sekunde, der ein Kunststoff[[Target (Physik)|target]] traf. Die Myonrate war ein Kompromiss zwischen einer hohen Zahl an untersuchten Zerfällen und dem [[Rauschen (Physik)|Untergrund]] von mehreren nahezu gleichzeitigen Zerfällen. Der untersuchte [[Zerfallskanal]] erzeugt ein Positron und ein Photon, die beide mit einer Energie von 52,8&nbsp;[[Elektronenvolt|MeV]] davonfliegen, aber in genau entgegengesetzte Richtungen. Eine [[Driftkammer]] in einem magnetischen Feld wurde genutzt, um die Energie des Positrons zu messen, ein [[Szintillator]] aus flüssigem [[Xenon]] mit [[Photomultiplier]]n maß die Energie des Photons.
+Im Mai&nbsp;2016 veröffentlichten die Forscher mit einer Analyse des gesamten Datensatzes die bislang beste Obergrenze für die [[Zerfallswahrscheinlichkeit]]:<ref>MEG-Kollaboration: ''Search for the Lepton Flavour Violating Decay μ+ → e+γ with the Full Dataset of the MEG Experiment'', {{arXiv|1605.05081}} (englisch).</ref>
+:<math>\Beta < 4{,}2 \cdot 10^{-13}</math>.
+Dies ist um einen Faktor&nbsp;30 besser als die vorherige Obergrenze des [[MEGA-Experiment]]s.<ref>{{Literatur |Autor=M. L. Brooks et al. (MEGA Collaboration) |Titel=New Limit for the Lepton-Family-Number Nonconserving Decay μ+→e+γ |Sammelwerk=PRL 83, 1521 |Datum=1999-08-23 |arXiv=hep-ex/9905013 |bibcode=1999PhRvL..83.1521B |DOI=10.1103/PhysRevLett.83.1521}}</ref>
+wurden Pläne für einen verbesserten Detektor&nbsp;MEG-II vorgestellt. Dieser soll den Zerfall nachweisen, falls er häufig genug stattfindet, oder die Obergrenze der Zerfallswahrscheinlichkeit um einen weiteren Faktor&nbsp;10 verbessern. Die Datennahme sollte 2016 beginnen,<ref name="MEG2">{{Literatur |Autor=MEG-Kollaboration |Titel=Latest results of MEG and status of MEG-II |Datum=2014-10-17 |Sprache=en |arXiv=1410.4705v1}}</ref> verzögerte sich aber.
 == Siehe auch ==